cover April 2008_ok - Jurnal Riset Daerah

Teknologi Rekayasa Limbah Transformator Las Listrik
TEKNOLOGI TEPAT GUNA REKAYASA LIMBAH
MEMBUAT TRANSFORMATOR LAS LISTRIK
Oleh :
Sutaji Pratomo 1
B
erawal dari pengalaman memesan tralis jendela rumah, setelah
dihitung budget membuat pembuatan tralis lebih baik uang
tersebut untuk membuat alat las listrik sendiri berupa
transformator las listrik yang sudah termasuk besi sebagai bahan pembuat tralis.
Dan alasan kedua untuk memberikan ketrampilan las siswa SMP Muhammadiyah
Pleret agar dapat memotivasi untuk belajar ilmu-ilmu yang lain khususnya mata
pelajaran Fisika dan Matematika.
A. LATAR BELAKANG
a. Awal Munculnya ide/tema
Alasan penulis menggunakan judul
Teknologi Tepat Guna Rekayasa Limbah
karena bahan yang digunakan menggunakan seng bekas atap rumah.
Pada bulan Januari 2006 penulis datang ke tukang las untuk memesan tralis
jendela rumah dengan membawa sket
dan ukuran jendela. Setelah dihitung oleh
tukang las tersebut diperkirakan membutuhkan 50 kg besi, sedang harga setiap
kilogramnya Rp 12.000,00 jadi total harga Rp 600.000,00.
Tawar menawarpun terjadi dan
penulis memilih mundur tidak jadi pesan,
lebih baik uang sejumlah itu untuk
membuat alat sendiri berupa transformator las listrik termasuk besinya tidak
sampai seharga Rp. 600.000,00,
sehingga dapat untuk membuat tralis
sendiri jendela rumah maupun jendela
sekolahan.
Alasan kedua untuk memberi
keterampilan las siswa SMP Muhammadiyah Pleret yang kebanyakan tingkat
kecerdasannya kurang-sedang berdasarkan tes IQ bulan Agustus tahun
2007, sehingga untuk KBM diperlukan
kesabaran dan ketelatenan.
Berdasarkan angket ekstrakurikuler
siswa SMP Muhammadiyah Pleret tahun
ajaran 2007/2008 kebanyakan siswa
memilih ekstrakurikuler keterampilan
elektronika. Dari siswa kelas VII dan
VIII yang berjumlah 130 siswa, ikut
elektro 70 siswa, menjahit 30 siswa,
Iqro' 19 siswa, dan seni suara 11.
Dari data tersebut penulis timbul
gagasan untuk memberi keterampilan
elektronika dibidang las listrik agar
siswa memiliki bekal : trampil mengelas
perabot dari besi sendiri.
1. Sutaji Pratomo, S.Pd adalah Guru SMP Muhammadiyah Pleret, Bantul, Yogyakarta
Jurnal Riset Daerah Vol. VII, No.1. April 2008
836
Teknologi Rekayasa Limbah Transformator Las Listrik
Las Listrik ini dapat dipergunakan di
sekolah dengan daya listrik PLN 1.300
VA untuk memberi keterampilan siswa
pada ekstrakurikuler.
Dengan keterampilan Las Listrik di
SMP Muhammadiyah Pleret dapat memberi bekal keterampilan tersendiri
disamping dapat menimbulkan motivasi
untuk belajar ilmu-ilmu yang lain
khususnya mata pelajaran fisika dan
matematika.
b. Persiapan Penuangan Ide
Persiapan pembuatan transformator
las disini pertama-tama mengidentifikasi kebutuhan bahan, alat dan cara
pembuatannya.
Kemudian penulis membuat sketsa
trafo las tersebut serta menentukan
ukuran yang diharapkan, dilanjutkan
pengadaan barang berupa seng bekas,
kawat spul/kawat email dan papan kayu
untuk tempat trafo.
Sebelum mengadakan bahan dan
alat perlu persiapan :
1. Menentukan daya (Power) las listrik
P = Volt x Ampere
2. Menentukan Luas teras inti trafo
(keren)
L = 1,25 x
; L = Luas teras ;
W = Daya las
3. Menentukan diameter kawat email
(spul) sesuai dengan day alas.
Diameter kawat Primer 2,5 mm dan
diameter kawat Sekunder 2 x 4 mm
(table 1).
Tabel 1 Kemampuan Kawat email dilalui arus listrik
Diameter
dalam mm
Kuat arus dalam ampere
Me (nilai tengah)
0,1
0,016 - 0,024
0,02
0,2
0,063 - 0,094
0,075
0,3
0,141 - 0,212
0,2
0,4
0,251 - 0,377
0,3
0,5
0,39 - 0,588
0,5
0,6
0,566 - 0,849
0,75
0,7
0,770 - 1,16
1
0,8
1,01 - 1,51
1,3
0,9
1,27 - 1,91
1,6
1,0
1,57 - 2,36
2
1,5
3,53 - 5,3
4,2
2,0
6,28 - 9,42
8
2,5
9,82 - 14,73
12
3,0
14,14 - 21,20
18
3,5
19,24 - 28,86
25
4,0
25,14 - 37,71
30
(C.M.Prasodjo,1985: 14).
Jurnal Riset Daerah Vol. VII, No.1. April 2008
837
Teknologi Rekayasa Limbah Transformator Las Listrik
c.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah
1. Seng bekas talang air atap
rumah
2. Kawat spul diameter 2,5 mm
dan 4 mm
3. Mika Acrylic
4. Kertas kantong semen
5. Kain bekas
Alat yang digunakan
1. Gunting
2. Gergaji
3. Lem
Jadi GPV =
5.
6.
7.
B. PROSES PENCIPTAAN
Berikut ini langkah-langkah pembuatan transformator las listrik
1. Mengambil seng bekas talang air
atap rumah, menggunting bagian
tepinya selebar 8 cm sepanjang
20 m sampai dengan 30 m.
2. Menggulung seng tersebut pada
mal bambu berdiameter 10 cm
sedemikian sehingga menjadi
cincin besar dengan ketebalan
3,2 cm.
3. Membalut gulungan seng tersebut dengan kain sebagai isolator.
4. Mengukur luas penampang inti
trafo disini luas penampang nya
(8 x 3,2)cm2 = 25,6 cm2
8.
9.
50
=2,
25
artinya setiap volt memerlukan 2
gulung kawat email.
Menentukan jumlah gulungan :
a. Jumlah gulungan Primer
220 V
: 220 x 2
= 440 gulung
b. Jumlah gulungan Sekunder
40 V
: 40 x 2
= 80 gulung
Menggulung kumparan Primer
440 gulung.
Melapisi dengan kertas semen
gulungan tersebut sebagai
isolator.
Menggulung kumparan Sekunder 2 x 80 gulung yang disusun
secara paralel. Membuat tempat
berbentuk balok tanpa tutup dari
kayu sebagai tempat transformator las
Merakit dan memasang stopkontak .
220 V
40 V
»
25 cm
2
Menentukan GPV (Gulung Per
Vo l t ) a r t i n y a s e t i a p v o l t
memerlukan berapa gulung.
GPV = F
PRIMER
440 gulung
SEKUNDER
2 x 80 gulung
L
F = Frekuensi listrik PLN,
L = Luas penampang
transformator (luas inti trafo)
(C.M.Prasodjo,1985: 12-14).
0V
0V
Skema Transformator Las Listrik
Jurnal Riset Daerah Vol. VII, No.1. April 2008
838
Teknologi Rekayasa Limbah Transformator Las Listrik
Kumparan sekunder
= 2 x 4 mm
Sehingga rata-rata daya pada
kumparan primer 2.640 VA maka daya
yang dihasilkan pada kumparan
sekunderpun sebesar 2.640 VA (hukum
azas black).
Tegangan listrik yang disyaratkan
untuk melelehkan elektroda pada las
listrik adalah antara 30 volt sampai
dengan 40 volt, dan penulis membuat
3,2cm
40 volt.
Untuk mendapatkan daya seimbang
8 cm (2.640VA) pada kumparan sekunder
maka penulis menggunakan kawat
email berdiameter 2 x 4 mm sehingga
arus yang dihasilkan sebesar 60
Ampere untuk 2 kawat dan 30 Ampere
untuk 1 kawat. (C.M.Prasodjo,1985: 12Gulungan seng
14).
Dengan sistim kumparan ganda
Kumparan primer
tadi dapat dihasilkan daya las listrik
= 2,5 mm
1.200 VA dan 2.400VA, sehingga untuk
las rumah tangga menggunakan
Sketsa Transformator Las Listrik
variak/daya 1.200VA.
Dengan perhitungan (40 x 30)VA
C. UNSUR YANG DOMINAN
=1.200 VA atau (40 x 60)VA = 2.400 VA.
Cara membuat transformator berdasarkan teori/hukum kekekalan energi
(azas black) antara kumparan primer
dan kumparan sekunder
Artinya energi pada kumparan primer sama dengan energi kumparan
sekunder. (Azas Black). Adapun cara
kerja transformator menggunakan
konsep induksi listrik (Mundilarto,
1995:487).
Pada kumparan primer perancang
menggunakan kawat email berdiameter
2,5mm sehingga arus yang dihasilkan
sebesar 9 - 14 Ampere sehingga daya
yang dihasilkan (9 x 220)VA = 1.980VA
sampai dengan (14 x 220)VA =
3.080VA. Rata-rata daya P = 220 x 12
= 2.640 watt. (C.M.Prasodjo,1985:
12-14).
D. BENTUK YANG DIINGINKAN
24 cm
24 cm
Jurnal Riset Daerah Vol. VII, No.1. April 2008
839
24 cm
Teknologi Rekayasa Limbah Transformator Las Listrik
Karena bentuk trafo yang bulat
seperti cincin maka perlu tempat untuk
menempatkan agar mudah membawanya. Penulis merancang tempat berbentuk kubus dari kayu yang diberi pendingin dari kipas angin yang dibagian atas
diberi pegangan untuk membawa.
Untuk saluran arus listrik PLN pada
kumparan primer menggunakan kabel
panjang 2 m, sedang untuk saluran arus
sekunder (out put) menggunakan kabel
serabut dengan diameter 10 mm panjang 2 x 2m dengan cara membautkan
pada tempatnya.
F. HASIL/CARA KERJA
Perkakas yang akan dilas harus
disambungkan dengan salah satu kabel
out put sedang kabel out put yang lain
disambungkan pada penjepit elektroda.
Hubungkan/sentuhkan elektroda
dengan perkakas (besi) secara dimiringkan sehingga timbul percikan api
dan membakar elektroda besipun akan
meleleh dan tersambung satu dengan
lainnya. Karena tegangan elektroda 40
volt maka api sangat panas besi mudah
meleleh.
E. WAKTU YANG DIBUTUHKAN
Waktu merancang sampai membuat
dibutuhkan 15 hari yaitu pada tanggal 2
Januari 2006 sampai dengan 17 Januari
2006.
Jurnal Riset Daerah Vol. VII, No.1. April 2008
840